第6章粘结、锚固课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,6,章,粘结、锚固及钢筋布置,6.1,粘结力的作用和组成,6.2,试验方法和粘结机理,6.3,钢筋的锚固和搭接,6.4,受弯构件的钢筋布置,1.,粘 结 力,由平衡条件可得,:,所以,(6,1),称为粘结力,2.,粘结力作用,粘结力的组成,:,混凝土中的水泥凝胶体在钢筋表面产生的化学胶结力,混凝土收缩或径向约束在混凝土和钢筋界面产生的摩阻力,钢筋表面粗糙不平或钢筋表面变形,混凝土和钢筋之间产生的机械咬合力,1.,试验方法,5d,2d,d,d,d,自由端,加载端,2.,试验结果,光面钢筋,0.50,0.25,0.75,1.00,20,10,30,40,50,60,s,mm,F,kN,524,100,F,d=16mm,f,cu,=31MPa,加载端滑移,自由端滑移,0,s,f,s,l,s,f,s,l,0.4,0.2,0.6,0.8,1.0,0,L,F,1,2,3,4,5,0,L,F,2,3,4,5,1,L,F,2,3,4,5,1,s,l,s,f,当钢筋屈服时的最小锚固长度,:,所以,(6,2),2,3,4,0,1,1.00,0.75,0.50,0.25,1.25,1.50,1.75,无锈,有锈,光面钢筋,s,mm,t,MPa,粘结强度,变形钢筋,0.2,0.1,s,mm,0,0.4,0.3,0.2,15,5,10,20,100,36,60,t,MPa,0.4,0.2,0.6,0.8,1.0,0,L,F,1,2,3,4,5,L,F,2,3,4,5,1,L,F,2,3,4,5,1,3.,粘结机理,肋高,肋距,混凝土,环向拉力,径向内裂缝,径向压力,4.,影响因素,(1),混凝土强度等级,0.1,0,0.4,0.3,0.2,30,10,20,t,MPa,u,f,MPa,t,f,cu,=13.0,84.6MPa,d=16mm,0.5,0.1,s,mm,0,0.4,0.3,0.2,30,10,40,t,MPa,20,C,d=2.625,(2),混凝土保护层厚度和钢筋净距,对于带肋筋,粘结强度与相对保护厚度,c/d,和钢筋净距,s,有关,d,s,c,c,c,s,d,d,d,s,2c,劈裂缝,d,c,c,c,s,d,d,d,s,s,d,s,5,后，平均,粘结强度值折减已不大，故一般取,l /d,5,的试验值作为粘结强度的标准值。,0,10,4,5,t,u,f,t,15,20,10,6,8,2,l,d,(6),钢筋直径和外形,粘结强度,(6,3),相对粘结面积：,故钢筋直径越大，则相对粘结面积越小。试验表明：当,d25mm,时，,u,变化不大，当,d32mm,时，,u,降低,13,左右。,2,3,3,0,4,4,1,1,2,s,mm,t,u,f,t,月牙纹筋,螺 纹 筋,1.,基本锚固长度,由式,(6,2),可知，最小锚固长度,l,min,与粘结强度,u,成反比，而试验表明,粘结强度,u,与混凝土的抗拉强度基本成正比，因此,规范,给出当受拉钢筋强度充分利用时的基本锚固长度为,(6,4),注：,光面钢筋系指,HPB235,，,其末端应做,180,o,弯钩，弯后平直段 长度不应小于,3,d,，但作受压钢筋时可不做弯钩；带肋钢筋系指,HRB335,级、,HRB400,级钢筋及,RRB400,及余处理钢筋。,当符合下列条件时，计算的锚固长度应进行修正：,当,HRB335,、,HRB400,和,RRB400,级钢筋的直径大于,25,mm,时，其锚固长度应乘以修正系数,1.1,;,HRB335,、,HRB400,和,RRB400,级的环氧树脂涂层钢筋，其锚固长度应乘以修正系数,1.25,;,当钢筋在混凝土施工过程中易受扰动（如滑模施工）时，其锚固长度应乘以修正系数,1.1,;,当,HRB335,、,HRB400,和,RRB400,级钢筋在锚固区的混凝土保护层厚度大于钢筋直径的,3,倍且配有箍筋时，其锚固长度可乘以修正系数,0.8,;,除构造需要的锚固长度外，当纵向受力钢筋的实际配筋面积大于其设计计算面积时，如有充分依据和可靠措施，其锚固长度可乘以其设计计算面积与实际配筋面积的比值。但对有抗震设计要求及直接 承受动力荷载的结构构件，不得采用此项修正。,经上述修正的锚固长度不应小于按公式,（,6,4,）,计算锚固长度的,0.7,倍,且不应小于,250,mm,;,当,HRB335,、,HRB400,和,RRB400,级纵向受拉钢筋末端采用机械锚固措施时,包括附加 锚固端头在内的锚固长度可取为按公式,（,6,4,）,计算锚固长度的,0.7,倍。,机械锚固的形式及构造要求宜按下列采用,5d,d,D,135,0,D=5d,5d,d,d,钢板,塞焊,5d,d,d,短钢筋,双面焊,采用机械锚固措施时，锚固长度范围内的箍筋不应少于,3,个，其直径不应小于纵向钢筋直径的,0.25,倍，其间距不应大于纵向钢筋直径的,0.5,倍。当纵向钢筋的 混凝土保护层厚度不小于钢筋公称直径的,5,倍时，可不配置上述箍筋。,2.,简支支座纵筋锚固,当,时,当,时,伸入梁支座的纵向受力筋数量：,当,b,100mm,时，不应少于,2,根；,当,b,中支座,h,d,1/25h,h,d,1/25h,当混凝土为,C20,时，,a,ah,0.45,;,当混凝土,C20,时，,a,ah,0.40,。,4.,纵向钢筋的搭接,纵向受拉筋搭接长度：,(6,5),在任何情况下， 均不应小于,300,mm,。,钢筋连接构造要求,受力钢筋的接头宜设置在受力较小处。在同一根钢筋上宜少设接头；,当受拉钢筋的直径,d,28mm,及受压钢筋,d,32mm,时，不宜采用绑扎搭接接头；,位于同一连接区段的受拉钢筋搭接接头面积百分率：梁和板构件,，不宜大于,25,；,梁构件，不应大于,50,，,板构件，可根据实际情况放宽；,构件中的纵向受拉钢筋，当采用搭接连接时，其受压搭接长度不应小于按纵向受拉钢筋搭接长度的,0.7,倍,且在任何情况下不应小于,200,mm,;,在纵向受力钢筋搭接长度范围内应配置箍筋,其直径不应小于搭接钢筋较大直径的,0.25,倍。当钢筋受拉时，箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的,5,倍，且不应大于,100,mm,；,当钢筋受压时，箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的,10,倍，且不应大于,200,mm,。当受压钢筋直径大于,25,mm,时，尚应在搭接接头两端面外,100,mm,范围内各设置两个箍筋；,纵向受力钢筋机械连接接头宜相互错开。钢筋机械连接接头连接区段的长度为,35,d,;,在受力较大处设置钢筋机械连接接头时，位于同一连接区段内的纵向受拉筋接头面积百分率不宜大于,50,。纵向受压筋接头面积百分率可不受限制,；,直接承受动力荷载的结构构件中的机械连接接头，除应满足设计要求的疲劳性能外，位于同一连接区段内的纵向受力筋接头面积百分率不应大于,50,；,机械连接接头连接件的混凝土保护层厚度宜满足纵向受力钢筋最小保护层厚度的要求。连接件之间的横向净距不宜小于,25,mm,；,纵向受力钢筋的焊接接头应相互错开,。,钢筋焊接接头连接区段的长度为,35,d,，且不小于,500,mm,。位于同一连接区段内的纵向受力筋的焊接接头面积百分率，对纵向受拉钢筋接头不应大于,50,。纵向受压筋接头面积百分率可不受限制,；,5.,箍筋的锚固,50,mm,或,5d,d,50,mm,或,5,d,d,10d,10d,10d,d,1.,抵抗弯矩图,q,2,25,1,22,2,25,1,22,M,max,M,R,M,M,R,M,1,2,因为：,(6,6),2.,钢筋的弯起,q,2,25,1,22,2,25,1,22,1,2,1,2,1,2,e,c,b,a,d,M,R1,M,R2,3.,斜截面受弯承载力,Z,Z,b,a,Z ctg,a,a,Z,b,/sin,a,因为,所以,可得,0,所以,0,故可得,通常取,a,45,o,或,60,o,，,Z=0.9,h,o,。,则,a,=(0.373,0.52),h,o,因此,规范,取,ah,o,/2,(6,7),4.,弯起钢筋的锚固,d,20d(拉区）,r,r,10d(压区）,r=10d,光面钢筋,20d(拉区）,10d(压区）,r,r,r=10d,d,变形钢筋,拉区,5.,钢筋的截断,1.,当,V,0.7f,t,bh,o,时,1,1,2,2,d,c,b,a,e,1.2,l,a,1.3,h,o,或,20,d,1.2,l,a,1.3,h,o,或,20,d,2.,当,V,0.7f,t,bh,o,时,1,1,2,2,3,3,h,o,1.2,l,a,+,1.7h,o,1.2,l,a,+,h,o,1.2,l,a,+,h,o,1.3,h,o,或,20,d,h,o,或,20,d,h,o,或,20,d,